Способ биохимической очистки сточных вод фабрик первичной обработки шерсти

 

Изобретение относится к биологической очистке концентрированных сточных вод. Целью изобретения является повьппение степени очистки сточных вод и улучшение седиментационных свойств активного ила. Способ включает анаэробное окисление в метантанках , отстаивание и аэробное окисление . Перед отстаиванием иловую смесь насыщают озоновоздушной смесью при соотношении кислорода и озона (12- 15):1 и дозе озона 0,1-10 мг/л иловой смеси, а осадок после отстаивания направляют в метантенк со скоростью 0,3-1,5 скорости подачи сточных вод на очистку. Способ позволяет на 29% повысить степень очистки (по сравнению с прототипом), иловый индекс составляет 300-330 (против 405 по прототипу). 4 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 (51) 4 С 02 F 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

lift i". °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4031164/29-26 (22) 03.03.86 (46) 15.03.88. Бюл. N 10 (71) Горьковский инженерно-строительный институт им. В.П. Чкалова (72) В.В. Найденко, Ю.Ф. Колесов, М.Л. Мушников и А,Л. Васильев (53) 628,356(088,8) (56) Яковлев С.В., Скирдов И.В. и др °

Биологическая очистка производственных сточных вод. Процессы, аппараты и соору)кения. M.: СТройиздат, 1985, с. 63, (54) СПОСОБ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ

СТОЧНЫХ ВОД ФАБРИК ПЕРВИЧНОЙ ОБРАБОТКИ ШЕРСТИ (57) Изобретение относится к биологической очистке концентрированных сточных вод. Целью изобретения является повьппение степени очистки сточных вод и улучшение седиментационных свойств активного ила. Способ включа.ет анаэробное окисление в метантенках, отстаивание и аэробное окисление. Перед отстаиванием иловую смесь насьпцают оэоновоздушной смесью при соотношении кислорода и озона (1215): 1 и дозе озона О, 1-10 мг/л иловой смеси, а осадок после отстаивания направляют в метантенк со скоростью 0,3-1,5 скорости подачи сточных вод на очистку. Способ позволяет на

297 повысить степень очистки (по сравнению с прототипом); иловый индекс составляет 300-330 см /г (против

Э (0

М

405 см /r по прототипу). 4 табл.

Изобретение относится к биологической очистке концентрированных сточных вод.

Цель изобретения — повьш|ение степени очистки сточных » од и угучш"-ние седиментационных свойств активного ила.

Способ осуществляют следующим пп разом. Концентрированнь»е сточнь»е воды фабрик первичной обработки шерсти подают в метантенк с определенной скоростью. Здесь в результате биохимических процессов с помощью бактерий анаэробного ила происходит окисление органических соединений, образование газа. Иловую смесь из метантенка подают в контактную камеру, в которую вводят озоновоздушную смесь с заданным соотношением кислорода к озону, Количество озоновоздушной смеси вводят с расходом, обеспечивающим дозу озона от 0,1 до 10 мг/л илоной смеси. После контактной камеры иловую смесь подают на отстаивание,, затем в аэротенк.

Обработка анаэробного ила озоновоздушной смесью позволяет подвергнуть частичной деструкции внеклеточные полимеры, сделать бактериальную клетку способной к флокуляции и более интенсивному выпадению в осадок, на дно отстойника, т.е. улучшению его седиментационных свойств. В результате более интенсивного отстаивания анаэробного ила в очищенной воде содержится меньше взвешенных веществ и снижается нагрузка на последующую стаДию очистки. Озон, как сильный окислитель, способен не только создать лучшие условия для выделения активного ила в осадок, но и исключить образование метаболитов, выделить их в отстойнике из иловой воды как за счет прямого окисления, так и за счет совместного процесса окисления и отстаивания, В результате контакта FUIoRoH смеси с озоном снижается остаточная концентрация органических соединений и продуктов метаболизма анаэробной бактериальной клетки. Это позволяет сократить продолжительность лаг-фазы развития аэ— робных бактерий в аэротенке, сделать аэробьн1й ил активным уже в начале аэрации »» тем самым интенсифицировать процесс очистки сточных вод и увеличить стоп» нь очистки сточных вод в аэротен:;о. По отношению к бактериальной клетке анаэробного активного ила озон оказывает непосредственное воздействие на капсулу клетки, на клеточную оболочку H цитоплазматическую мембрану, Высокие концентрации озона способны разрушить клеточную оболочку и мембрану, привести к гибели клетки, низкие только оказать влияние на капсулу клетки и на кансульный полимер, разобщить процесс фосфолирирования и образования аденоэинтрифосфата íà уров»»е субстрата.

Такие условия способствуют сохранению бактериальной клетки, однако резко снижают физиологическую активность клетки, способность перерабатывать субстрат и образовывать газ. В этих условиях отстаивание анаэробного ила возможно более длительным, без нарушения процесса газом брожения. Отстоенный анаэробный ил возвращают из отстойника в метантенк с определенной скоростью. Возврат ила с определенной скоростью обеспечивает сохранение высокой концентрации анаэробных бактерий в метантенке и высокую нагрузку на сооружения. В этом случае способность метантенка по скорости окисления органических соединений, по скорости подач1» сточных вод увеличивается. Этому способствует также и обработка рециркулируемого активного ила озоном. Особенность ее заключается в том, что анаэробные бактериальные клетки подвергают кратковременному воздействию, с определенной силой — дозой озона

0,1-10 мг/л, через определенный и постоянный промежуток времени, связан»»ый со скоростью рециркуляции. Кратковременная, цикличная обработка бактериальной клетки озоном не способна разрушить ее, а способна перевести ее через определенный промежуток времени, на более высокий уровень физиологической активности. 1остигается за счет частичного окисления мукополисахаридов капсульного полимера клетки, а также продуктов метаболизма клетки, возвращаемых в метантенк. Окисление позволяет уменьшить слой капсулы и сделать более доступным к окислению органические вещества субстрата. Цоз,цействие озона на метаболиты снижает уровень ингибирования по типу обратной связи и позволяет, по завершении этого процесса, на который тоже необходимо время, увеличить активность

1381077

Таблица 1

Изменение содержания ХЕК, r/ë Измеиеяие содержания взвешенных веществ, г/л

Соотношение кислород

О9ОН ндекс ла,см /r онце очищ оде нт изменения

ХПК/единицу

Й ° ентрацня шенных ств е енноя г/л

Градиент изменения взвешенных вещест звешен/едини оотнош.

10й1

2;8

3,5

0,0

490

2,8

470

0i30

3,2

0,0

2,75

f2!1

330

1,55

0,05

1,65

0,00

1,5

2 ° 75

13:!

0,05

310

0,05

290, 1,45

0,05

297

14:1

300

-О, 05

-0 ° 50

1 5

0,05

-О, 015

2,75

15! I

420

2,0

2,9

16:1 ферментов, способных к окислению органических соединений сточных вод. Это способствует не только созданию благоприятных условий для дальнейшей

5 аэробной очистки сточных вод (иловая вода содержит минимальное количество взвешенных веществ, органические вещества и продукты анаэробного их распада частично окислены химическим способом), но и обеспечивает интенсивную анаэробную очистку концентрированных сточных вод в метантенке.

Пример. Сточные воды фабрик первичной обработки шерсти с начальным содержанием органических соединений по ХПК=22 г/л подают в метантенк со скоростью О, 15 сут . Температуру брожения поддерживают на уров 20 о не 33 С. Иловую смесь выводят из метантенка в контактную камеру. Здесь воду насыщают озоновоздушной смесью иэ озонатора в течение 30 мин. Соотношение кислорода и озона в озоновоз- 25 душной смеси изменяют в пределах !О20 ч. кислорода к одной части озона.

После контакта с озоновоздушной смесью иловую воду направляют в отстойник. Освобожденную от взвешенных веществ анаэробного ила иловую воду отводят на последующую стадию очистки, в аэротенк, а выпавший на дно отстойника анаэробный ил, в виде осадка, возвращают в метантенк. Скорость

Ю возвращения ила меняют в пределах от О, 1 до 2,0 скорости подачи воды на очистку.

В табл. 1 представлено влияние состава озоновоздушной смеси на степень очистки сточных вод, в табл. 2 — влияние дозы озона на степень очистки сточных вод, в табл. 3 — влияние рециркуляции анаэробного ила на степень очистки.

В табл. 4 приведены сравнительные

Результаты по очистке концентрированных сточных вод. По известному способу индекс ила составляет 405 см /r з активного ила.

Фар мул аизобретени я

Способ биохимической очистки сточных вод фабрик первичной обработки шерсти, включающий анаэробное окисление в метантенке, отстаивание и аэробное окисление, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения степени очистки и улучшения седиментационных свойств активного ила, перед отстаиванием иловую смесь насыщают озоновоздушной смесью при соотношении кислорода и озона !2-!5:! и дозе озона О, 1-10,0 мг/л иловой смеси, а осадок после отстаивания подают в метантенк со скоростью 0,3-1,5 скорости подачи исходных сточных вод.

1381077

Продол.кение табл.!

Изменение содержания ХПК, г/л Изменение содврщввйв ввве венных веществ, г/л

Соотношение! ндекс

a„

М3 /г кислород. озон

Концентрация взвешенных веществ в очищенной воде, г/л

ItS взв еще еди

430

-О, 30

-0,20!

8:l 2 6

0, 15

-О, 30

3,2

460

3,0

3,8

20! 1

Табяица 2

Изменение содержания взве-! аенных веществ, г/л

Лоза озона,мг озона на 1 л обрабатываемой илоной смеси

Изменение содержания ХПК г/л

Индекс ила, см /r

Концентраци в очищенной воде, гlл

Градиент иэ менения ХПК

ХПК/дозы 0

Градиент изменения взвешенКонцентрация взвешенных ных веществ, взвешен/дозы 0 веществ в оч щенной воде, г/л

0,0

3, 8

3,0

460

330

0,1

t,4

3,0

0,8

1,6

0,5

1,55

2,9

0,03

300

2,8

0,8

0,03

1,5

300

310

2,7

1,45

1,0

0,05

0,00

2,0

2,7

1,5

290

4,0

2,75

0,0025

0,0013

1,55 гао

2,8

1,60

8,0

330

0,00

340

1,60

0,00

2,8

10,0

2,85

-0,02

-0,045

-0,0025

-0,0025

420

2,0

12 0

450

2,9

2,9!

4,0

Концентрация Градиент изменения в очищенной ХПК, ХПК/единицу воде соотнош.

0,0125

0,0167

0,0250

-0,005

-0,0025

-О, 0013

1381077

Таблица 3 вмененна содержания ХП менение содержания вэве" нных веществ, r/ë онцеятрацня в чищенной воде

t/ë нен ння адиент иэнения взвеонцентрация эвеаенных еществ в очиенноЯ воде, г/л ско енных вещест звеан/скорос

450

2,9

3,7

0,1

0,2

410

9,00

2,0

7,00

3,0

330

4 ° 00

1,6

093

1 ° 00

219

0,25

0,25

1,55

095

2,85

260

О,ОО

1 ° 55

2,85

0,00

0,8

1,О

0,25

310

1,5

2,85

0,00

295

0,25

1,45

О ° 75

2,7

1,2

335

° 0,17

1,5

О,ОО

2,7

1,5

420

1 ° 65

2,9

1,7

460

1,7

3,0

2,0

Таблица 4

Увеличение сте— пени очистки и эффективности процесса в предложенном способе сточных вод

Известный Предлагаемый по сравнению с известным, 7 от известного

2,7

3,8

1,45

3,0

38

31

69

9,00

5,34

Показатели очистки

ХПК очищенной воды, г/л

Взвешенные вещества очищенной воды, г/л

Концентрация ила в иловой смеси, г/л

Зольность ила,Х

Удельная скорость, окисления, МГХПК/г безз.ила в ч

-1 ° О

-О, 33

-О, 75 -О, 17 ндекс а ° м /г

1381077

Продолжение табл.4

Увеличение стеСпособ очистки

Показатели очистки сточньп вод

Предлагаемый

Известный

Скорость подачи

-1 сточных вод, сут

О, 15

0,08

Коэффициент скорости рециркуляции ила

1,2

14:1

1,0

217

155

Окислительная мошность КГХПК на м

3 емкости метантенка в сутки

2,9

1,46

Составитель Г. Лебедева

Техред М.Ходанич Корректор М. Шароши

Редактор И. Сегляник

Заказ 1156/23 Тираж 854

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Соотношение О .О

Доза озона, мг/л

Нагрузка на ил мг

ХПК/г беэз.ила в сутки пени очистки и эффективности процесса в предлсикенном способе по сравнению с известным, Х от известного